HIFiRE-1飞行器激波与边界层干扰气动热研究

摘要：

高超声速飞行器存在典型的激波与边界层干扰,由此产生的流动分离与再附会带来严重的气动加热问题.采用雷诺平均方法对HIFiRE-1飞行器激波与边界层干扰气动热进行了数值模拟.讨论雷诺数、马赫数等来流参数和飞行器裙体张角、裙体长度等结构参数对气动热的影响,并分析其影响机理.研究结果表明:柱裙拐角处由于存在边界层分离、再附及强烈的激波干涉,导致飞行器壁面存在严重的气动热问题,控制边界层分离和流场结构能有效控制飞行器壁面热环境.改变来流参数和结构参数会对边界层分离、再附和流场结构带来较大影响,具体表现为:来流雷诺数变化时流场结构变化较小,但会大幅度影响再附热流密度;来流马赫数变化时分离激波与飞行器壁面夹角发生变化,相应的气动热有较大变化;裙体张角变化时引起分离区尺度变化,进而改变壁面热流分布;裙体长度变化时影响边界层分离、再附特性,导致壁面热流分布发生变化.

关键词：高超声速飞行器、高超声速流动、气动热、激波与边界层干扰、裙体结构

所属期刊栏目：39

分类号：V211.3(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金项目51306019

在线出版日期：2018-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：528-536